CN110788879A - 一种自动快换装置安全使用控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动快换装置安全使用控制系统,所述控制系统用于控制机械臂将工具归位时的松开状态以及用于控制所述机械臂将所述工具取出时的锁紧状态;所述控制系统包括相互通讯连接的信号控制单元,工具快换装置主侧,工具快换装置工具侧以及工具陈放架;其中,在所述工具快换装置主侧设置有执行机构,松开状态检测器,锁紧状态检测器,工具侧贴合检测器,气压压力检测器;在所述工具快换装置主侧设置有工具落位检测器以及工具编码检测器;在所述工具陈放架上设置有工具落位触发器。本发明还提供一种自动快换装置安全使用控制方法。通过本发明提供的控制系统和方法,可以防止机械臂误操作所带来的安全隐患,将大大提高机械臂在使用过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动快换装置安全使用控制系统及方法。
背景技术
在机械臂的使用过程中,需要使用不同的工具来实现不同的工作内容,此时就要使用自动快换装置,例如换枪盘让机械臂来实现多种工具之间的切换。换枪盘分为主盘与副盘,会有松开与锁紧状态,松开状态时可以更换工具,锁紧状态时可以操作工具,但操作期间可能会出现误操作等失误。
因此,如何提供一个自动快换装置安全使用控制系统及方法来控制换枪盘的松开与锁紧状态,从而将大大降低机械臂在使用过程中的安全隐患成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出一种自动快换装置安全使用控制系统,所述控制系统用于控制机械臂将工具归位时的松开状态以及用于控制所述机械臂将所述工具取出时的锁紧状态;
所述控制系统包括相互通讯连接的信号控制单元,工具快换装置主侧,工具快换装置工具侧以及工具陈放架;
其中,在所述工具快换装置主侧设置有执行机构,松开状态检测器,锁紧状态检测器,工具侧贴合检测器以及气压压力检测器;
在所述工具快换装置主侧设置有工具落位检测器以及工具编码检测器;
在所述工具陈放架上设置有工具落位触发器。
优选地,所述信号控制单元向所述执行机构发出松开指令时,所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;
当检测到工具侧时,所述工具落位检测器将进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给所述信号控制单元,若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错;若工具落位成功,则执行松开指令。
优选地,执行所述松开指令时,所述锁紧状态检测器先检查气缸状态是否为锁紧状态,若气缸状态为锁紧状态,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,否则报错,其中,锁紧状态为锁紧侧的接近开关被触发,有反馈信号;
若工具侧贴合,则所述工具落位检测器开始检测工具是否落位成功,若工具侧在工位上,此时所述工具落位触发器将会反馈信号给信号控制单元,执行松开动作,否则信号控制单元报错;
执行松开状态后为保证安全,所述松开状态检测器会检测气缸是否为松开状态,松开状态时,松开侧的接近开关会反馈信号给信号控制单元;若不是松开状态,则返回执行松开动作这一步,否则机器人将带动主侧分离一定距离后,所述工具侧贴合检测器将再次检测工具侧是否贴合;若贴合,则继续移动机器人,否则信号控制单元报错。
优选地,所述信号控制单元向所述执行机构发出锁紧指令时,所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足,所述气压压力检测器将反馈给所述信号控制单元,提醒用户调整气源压力;
若满足,则所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;当检测到工具侧时,所述工具落位检测器进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给信号控制单元;若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错,控制指令无效;若工具落位成功,则执行锁紧指令。
优选地,执行所述锁紧指令时,所述松开状态检测器先检查气缸状态是否为松开状态,若气缸状态为锁紧状态,则信号控制单元报错;若气缸状态为松开状态,则所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足要求,则信号控制单元报错,提醒用户调整气源压力;若气压满足要求,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,若工具侧未贴合,则信号控制单元报错;贴合后,所述工具编码检测器检测工具侧的编码是否一致,若编码不一致,信号控制单元报错;若编码一致,则执行锁紧状态;执行完锁紧状态后,所述锁紧状态检测器检测气缸状态是否为锁紧状态,未锁紧,则继续执行锁紧动作;否则,锁紧动作结束,机械臂移动。
优选地,所述自动快换装置为换枪盘。
本发明还提供一种自动快换装置安全使用控制方法,其特征在于,所述方法包括控制机械臂将工具归位时的松开状态的第一步骤,以及用于控制所述机械臂将所述工具取出时的锁紧状态的第二步骤;其中,
所述第一步骤包括信号控制单元向所述执行机构发出松开指令时,所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;当检测到工具侧时,所述工具落位检测器将进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给所述信号控制单元,若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错;若工具落位成功,则执行松开指令;以及
所述第二步骤包括所述信号控制单元向所述执行机构发出锁紧指令时,所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足,所述气压压力检测器将反馈给所述信号控制单元,提醒用户调整气源压力;若满足,则所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;当检测到工具侧时,所述工具落位检测器进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给信号控制单元;若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错,控制指令无效;若工具落位成功,则执行锁紧指令。
优选地,执行所述松开指令时,所述锁紧状态检测器先检查气缸状态是否为锁紧状态,若气缸状态为锁紧状态,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,否则报错,其中,锁紧状态为锁紧侧的接近开关被触发,有反馈信号;
若工具侧贴合,则所述工具落位检测器开始检测工具是否落位成功,若工具侧在工位上,此时所述工具落位触发器将会反馈信号给信号控制单元,执行松开动作,否则信号控制单元报错;
执行松开状态后为保证安全,所述松开状态检测器会检测气缸是否为松开状态,松开状态时,松开侧的接近开关会反馈信号给信号控制单元;若不是松开状态,则返回执行松开动作这一步,否则机器人将带动主侧分离一定距离后,所述工具侧贴合检测器将再次检测工具侧是否贴合;若贴合,则继续移动机器人,否则信号控制单元报错。
优选地,执行所述锁紧指令时,所述松开状态检测器先检查气缸状态是否为松开状态,若气缸状态为锁紧状态,则信号控制单元报错;若气缸状态为松开状态,则所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足要求,则信号控制单元报错,提醒用户调整气源压力;若气压满足要求,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,若工具侧未贴合,则信号控制单元报错;贴合后,所述工具编码检测器检测工具侧的编码是否一致,若编码不一致,信号控制单元报错;若编码一致,则执行锁紧状态;执行完锁紧状态后,所述锁紧状态检测器检测气缸状态是否为锁紧状态,未锁紧,则继续执行锁紧动作;否则,锁紧动作结束,机械臂移动。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统和方法,可以防止机械臂误操作所带来的安全隐患,将大大提高机械臂在使用过程中的安全性。
2、本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统和方法可便捷地适用到各个操作流程中,信号控制单元可以实时得到传感器的反馈信号,来自我判断工作流程,大大降低了误操作时带来的安全隐患,从而提高了工作效率,相比以往的控制方法,安全系数大大提高。
附图说明
图1为本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统在松开状态的示意图之一。
图2为本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统在松开状态的示意图之二。
图3为本发明提供的自动快换装置安全使用控制方法在松开状态的流程示意图之一。
图4为本发明提供的自动快换装置安全使用控制方法在松开状态的流程示意图之二。
图5为本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统在锁紧状态的示意图之一。
图6为本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统在锁紧状态的示意图之二。
图7为本发明提供的自动快换装置安全使用控制方法在锁紧状态的流程示意图之一。
图8为本发明提供的自动快换装置安全使用控制方法在锁紧状态的流程示意图之二。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1到图8所示,本发明提供一种自动快换装置安全使用控制系统,所述控制系统用于控制机械臂将工具归位时的松开状态以及用于控制所述机械臂将所述工具取出时的锁紧状态;所述控制系统包括相互通讯连接的信号控制单元,工具快换装置主侧,工具快换装置工具侧以及工具陈放架;其中,在所述工具快换装置主侧设置有执行机构,松开状态检测器,锁紧状态检测器,工具侧贴合检测器,气压压力检测器以及工具编码检测器;在所述工具快换装置主侧设置有工具落位检测器;在所述工具陈放架上设置有工具落位触发器。
具体而言,图1和图2为机械臂将工具归位到工具陈放架上时的松开状态。如图3所示,在信号控制单元向执行机构发出松开指令时,工具侧贴合检测器将会先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令,当检测到工具侧时,工具落位检测器将进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给信号控制单元,若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错,工具落位成功则执行松开指令。
如图4所示,当松开动作开始时,锁紧状态检测器先检查气缸状态是否为锁紧状态,若气缸状态为锁紧状态则工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,否则报错,锁紧状态为锁紧侧的接近开关被触发,有反馈信号;若工具侧贴合,工具落位检测器开始检测工具是否落位成功,若工具侧在工位上,此时工具陈放架上的工具落位触发器将会反馈信号给信号控制单元,执行松开动作,否则信号控制单元报错;执行松开状态后为保证安全,松开状态检测器会检测气缸是否为松开状态,松开状态时,松开侧的接近开关会反馈信号给信号控制单元。若不是松开状态,则返回执行松开动作这一步,否则机器人将带动主侧分离2mm后工具侧贴合检测器将再次检测工具侧是否贴合;若贴合则继续移动机器人,否则信号控制单元报错。松开动作结束。
具体而言,图5和图6为机械臂将工具从工具陈放架上取出的锁紧状态。
如图7所示,在信号控制单元向执行机构发出锁紧指令时,气压压力检测器会检测气源压力是否满足要求,若未满足,气压压力检测器将反馈给信号控制单元,提醒用户调整气源压力,若满足,则工具侧贴合检测器将会先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令,当检测到工具侧时,工具落位检测器将进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给信号控制单元,若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错,控制指令无效。工具落位成功则执行锁紧指令。
如图8所示,当锁紧动作开始时,松开状态检测器先检查气缸状态是否为松开状态,若气缸状态为锁紧状态,则信号控制单元报错,若气缸状态为松开状态则气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足要求,则信号控制单元报错,提醒用户调整气源压力,气压满足要求则工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,若工具侧未贴合,则信号控制单元报错,贴合后工具编码检测器检测工具侧的编码是否一致,若编码不一致,信号控制单元报错,编码一致则执行锁紧状态,执行完锁紧状态后锁紧状态检测器检测气缸状态是否为锁紧状态,未锁紧,则继续执行锁紧动作,否则锁紧动作结束,机械臂移动。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统和方法,可以防止机械臂误操作所带来的安全隐患,将大大提高机械臂在使用过程中的安全性。
2、本发明提供的自动快换装置安全使用控制系统和方法可便捷地适用到各个操作流程中,信号控制单元可以实时得到传感器的反馈信号,来自我判断工作流程,大大降低了误操作时带来的安全隐患,从而提高了工作效率,相比以往的控制方法,安全系数大大提高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,所述控制系统用于控制机械臂将工具归位时的松开状态以及用于控制所述机械臂将所述工具取出时的锁紧状态;
所述控制系统包括相互通讯连接的信号控制单元,工具快换装置主侧,工具快换装置工具侧以及工具陈放架;
其中,在所述工具快换装置主侧设置有执行机构,松开状态检测器,锁紧状态检测器,工具侧贴合检测器以及气压压力检测器;
在所述工具快换装置主侧设置有工具落位检测器以及工具编码检测器;
在所述工具陈放架上设置有工具落位触发器。
2.如权利要求1所述的自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,所述信号控制单元向所述执行机构发出松开指令时,所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;
当检测到工具侧时,所述工具落位检测器将进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给所述信号控制单元,若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错;若工具落位成功,则执行松开指令。
3.如权利要求2所述的自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,执行所述松开指令时,所述锁紧状态检测器先检查气缸状态是否为锁紧状态,若气缸状态为锁紧状态,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,否则报错,其中,锁紧状态为锁紧侧的接近开关被触发,有反馈信号;
若工具侧贴合,则所述工具落位检测器开始检测工具是否落位成功,若工具侧在工位上,此时所述工具落位触发器将会反馈信号给信号控制单元,执行松开动作,否则信号控制单元报错;
执行松开状态后为保证安全,所述松开状态检测器会检测气缸是否为松开状态,松开状态时,松开侧的接近开关会反馈信号给信号控制单元;若不是松开状态,则返回执行松开动作这一步,否则机器人将带动主侧分离一定距离后,所述工具侧贴合检测器将再次检测工具侧是否贴合;若贴合,则继续移动机器人,否则信号控制单元报错。
4.如权利要求1所述的自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,所述信号控制单元向所述执行机构发出锁紧指令时,所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足,所述气压压力检测器将反馈给所述信号控制单元,提醒用户调整气源压力;
若满足,则所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;当检测到工具侧时,所述工具落位检测器进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给信号控制单元;若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错,控制指令无效;若工具落位成功,则执行锁紧指令。
5.如权利要求4所述的自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,执行所述锁紧指令时,所述松开状态检测器先检查气缸状态是否为松开状态,若气缸状态为锁紧状态,则信号控制单元报错;若气缸状态为松开状态,则所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足要求,则信号控制单元报错,提醒用户调整气源压力;若气压满足要求,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,若工具侧未贴合,则信号控制单元报错;贴合后,所述工具编码检测器检测工具侧的编码是否一致,若编码不一致,信号控制单元报错;若编码一致,则执行锁紧状态;执行完锁紧状态后,所述锁紧状态检测器检测气缸状态是否为锁紧状态,未锁紧,则继续执行锁紧动作;否则,锁紧动作结束,机械臂移动。
6.如权利要求1所述的自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,所述自动快换装置为换枪盘。
7.一种自动快换装置安全使用控制方法,其特征在于,所述方法包括控制机械臂将工具归位时的松开状态的第一步骤,以及用于控制所述机械臂将所述工具取出时的锁紧状态的第二步骤;其中,
所述第一步骤包括信号控制单元向所述执行机构发出松开指令时,所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;当检测到工具侧时,所述工具落位检测器将进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给所述信号控制单元,若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错;若工具落位成功,则执行松开指令;以及
所述第二步骤包括所述信号控制单元向所述执行机构发出锁紧指令时,所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足,所述气压压力检测器将反馈给所述信号控制单元,提醒用户调整气源压力;若满足,则所述工具侧贴合检测器先检测工具侧是否贴合,若未检测到工具侧,则可以直接执行松开指令;当检测到工具侧时,所述工具落位检测器进一步检测工具是否落位,并将检测信号反馈给信号控制单元;若未检测到工具落位,信号控制单元进行报错,控制指令无效;若工具落位成功,则执行锁紧指令。
8.如权利要求7所述的自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,执行所述松开指令时,所述锁紧状态检测器先检查气缸状态是否为锁紧状态,若气缸状态为锁紧状态,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,否则报错,其中,锁紧状态为锁紧侧的接近开关被触发,有反馈信号;
若工具侧贴合,则所述工具落位检测器开始检测工具是否落位成功,若工具侧在工位上,此时所述工具落位触发器将会反馈信号给信号控制单元,执行松开动作,否则信号控制单元报错;
执行松开状态后为保证安全,所述松开状态检测器会检测气缸是否为松开状态,松开状态时,松开侧的接近开关会反馈信号给信号控制单元;若不是松开状态,则返回执行松开动作这一步,否则机器人将带动主侧分离一定距离后,所述工具侧贴合检测器将再次检测工具侧是否贴合;若贴合,则继续移动机器人,否则信号控制单元报错。
9.如权利要求7所述的自动快换装置安全使用控制系统,其特征在于,执行所述锁紧指令时,所述松开状态检测器先检查气缸状态是否为松开状态,若气缸状态为锁紧状态,则信号控制单元报错;
若气缸状态为松开状态,则所述气压压力检测器检测气源压力是否满足要求,若未满足要求,则信号控制单元报错,提醒用户调整气源压力;若气压满足要求,则所述工具贴合检测器继续检测工具侧是否贴合,若工具侧未贴合,则信号控制单元报错;贴合后,所述工具编码检测器检测工具侧的编码是否一致,若编码不一致,信号控制单元报错;若编码一致,则执行锁紧状态;执行完锁紧状态后,所述锁紧状态检测器检测气缸状态是否为锁紧状态,未锁紧,则继续执行锁紧动作;否则,锁紧动作结束,机械臂移动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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